DE1922673A1 - Heizvorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE - I O 2 *_ O /

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING.SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH

KÖLN !,DEICHMANNHAUS

Köln, den 3o.4.1969

W a/K

Räuchern Corporation 3oo Constitution Drive, Ivlenlo Park, California (V.St.A)

Heizvorrichtung

Zusatz zu Patent ..„ (Patentanmeldung P 17o4 ?B4.1)

Die i] rf in dung betrifft eine Heizvorrichtung fur Gegenstände mit Thermorückfederung, wobei eine unabhängige Wärmequelle vorgesehen ist, die die Temperatur der Gegenstände in einem !laße zu erhöhen vermag, das genügt, um die Rückstellung zu bewirken, aber nicht genügt, um die Gegenstünde zu schädigen, n&ch Patent ... (P 17o4 284,1),

Die Haupteigensohaft von Gegenstanden mit Therr-orückfeder'.-n'i, di-j sie einzigart!;; and vorteil h·.ft rriRol^t, besteht darin, daß sie sich bei Kinwirkun ·■ von WM.rnie in ihren Abmesnungein ändern und in eine festgelegte form zurückkehren oder zurückzukehren bestrebt sind. Diese Gegenstände sind besonders gut zu gebrauchen, weil sie in einfacher WeLee über oder um andere Vorrichtungen, Teile oder Formkörper herum angebracht werden können, die elektrisch und/oder

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zu kapseln oder in sonrti/rer Weise gegen eine Umgebung su schützen sind. Nach kurzzeitiger Einwirkung erhöhter Texperatur mit Hilfe einer Wärmequelle verändern die Gegenstände ihre Größe und Form. Während des Rückfederungsvorgprrs. .

schrumpfen sie um den zu verkleidenden ο:!er zu schützenden Gegenstand oder dehnen sich in diesen Gegenstand oder in einer bestimmten Richtung aus, bis sie sich ar. eier, zu verkleidender oder zu schützenden Gegenstand anlogen. Die Erscheinung der Thernorückfederuno· ergibt also eine schnelle, wirk- same und zuverlässige Methode zur Aufbringung ron Schutaüberzügen, Belägen, Verkleidungen und Isolierungen,

Im Handel erhältliche rückstellfähige Teile werden in Form von zylindrischen Röhren und Muffen uni in E¹OrHi von Formteil len hergestellt. Sie haben weitgehend Eingang gefunden und werden auf de:: Gebiet der filektroisoli^runn· un:". des Korrosiionsöchutzes in Kabelabschlüssen, Einführungsisolatoren, Rohrauskleidungen und Rohrverkleidungen, Kennzeichnungshülsen und für viele andere Zwecke verwendet. Der grcic Vorteil dieser rückstellfähigea Teile beruht darauf, daß sie in einer größeren Form hergestellt, unter geregelten Bedingungen deformiert und dann in deformiertem Zustand fixiert werden. Durch anschließendes Erhitzen dieser Gegenstande wird bewirkt, daß sie in die ursprüngliche Fertigungsgröße und -Form zurückzukehren bestrebt sind. '

Gegenstände mit Thorniarückfederung können nach zwei Verfahren hergestellt werden. Das erste Verfahren besteht einfach darin,, daß men ein thermoplastisoheg Material einer genau geregelten Wärmemenge auiuoetzt, die nicht, genügt * um das Material zum Schmelzen und Fließen zu bringen, die aber genügt, um die Molekularstruktur zu verzerren, und dann den. Gegenstand zu_;.einer neuen Gestalt deformiert, worauf man den deformierten Gegenstand unmittelbar kühlt oder abschreckt. Durch spätere Temperaturerhöhungen, die genügen, die eingefrorenen, durch die ursprüngliche plastische Deformierung verursachte Spannungen zu

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verringern, k?nn der Gegenstand wieder seine normale Form annehmen. We:-m iedoch die Temperatur nicht genau geregelt • wird, schmilzt und fließt das Material, so daß. der Gegenstand unbrauchbar wird.

Seit Heuere:"., m.-.-.ch man von einer zweiten Erscheinung Gebrauch, um Produkte mib Therj.iorückfedernng herzustellen. Dabei werden die Nachteile der vorher beschriebenen Produkte ausgeschaltet Die Gegenstände werden zunächst in der endgültigen gewünschte^ Form und Gr'iße hergestellt un<3 dann in dieser Form vernetzt. Die Vernetzung kann unter Anwendung energiereicher Strahlung, auf cb^-iiecheri Wege oder durch eine Kombination der beiden Methoden erfolgen. Durch anschließendes Erhitzen des Y/erkstoffs schmelzen die Kristalle in einem kristallinen thermoplastischen Material, oder es werden andere innere Molekularkräfte, z.B. v7asserstoffbindungen, oder Dipol-Dipol-Wechselwirkungeii in einem solchen Maße vermindert, daß eine Deformierung des Produkts möglich ist. Eine genaue Temperaturregelung ist bei diesem Typ rückrstellfähiger Werkstoffe nicht wichtig, da das vernetzte Material bei erhöhten Temperaturen nicht fließt. Durch Abschrecken oder Kühlen des erhitzten und deformierten vernetzten Werkstoffs entsteht ein Produkt, daß bei Raumtemperatur in seiner deformierten Form bleibt. Durch .erneutes Erhitzen des Produktes auf eine Temperatur, die genügt, um die Kristalle zu schmelzen und/oder andere intermolekulare Kräfte zu verringern, kann das kristalline Material das Produkt'schnell in seine ursprüngliche vernetzte Größe und Form zurückführen.

Beim Arbeiten in abgelegenen geographischen Gebieten und an Oberleitungen und an Brdanlagen können die Schwierigkeiten beim Heranführen von Gerätschaften und Kraftmaschinen an die Arbeitsstätte die Verwendung bekannter. Wärmequellen ausschließen, beispielsweise Heißluftgebläae und Infrarotlampen. In solchen Fällen, besonders im Bereich der Öffentlichen Energieversorgung und K!ommunik^tioru.vinittel, ist es üblich, .

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Hülsen mit Thsr^oriic^federung als Teil von Tel-= fön- o-ier Strrmleit~n~en sowohl als Oberleitungen als arc"" als erdver-1.3gte Leitungen άνταΐ. eine offene Flrrame zurückzustellen., beis;ielsweise durch eine Lötlampe. Die Verwendung einer of-

¹S fene;: Flamme hct verschiedene Nachteiles Ds ist zeitraubend, es erfordert, dsii eine Arbeitskraft mehrere Hinuten lanr; Warme ein/.irko..- läßt, die Verwendung einer "offenen Fl-'-mme kann zu einer ungleichmäßige;: Erhitzung fahren, weui sie nicht von einer ^eI'„.rote·.; und erfp) rener. Arbeitskraft verwer.-det wird, lind dia Ein'"irl;un;: einer offenen Flr:nme k;...nn- su einer Verlrohlung und da/nit zu einem Schwächen verschiedener Teile des Materials mit Tnerraorückfederung fahren» Dps Problem der jürhitsung von Teilen mit Thermorüclri*ederung, dio s ich in einen großen Ab et .and vcn Energien aellen befinde::, durcL eine offene Flf:n.me ist teil/.eise durch die Verwe.idung prrotechniocher Materialien gelöst worden, die auf die Oberfläche des G-e^ensteades mit Ther^iorückfederung aufgegeben werden. Die Verwendung solcher pyrotechnischen Materialien ■ ist bereits aus der US Patentschrift 3 315\ 936 bekannt, auf die bier Bezug genommen wird.

Ein entscheidender Nachteil einer solchen Beschichtung aus pyrotechnijchem Material ict, daß in dem pyrotechnischen Haterial als Folge eines nicht gleichmäßigen Brennens heiße . Stellen auftreten können. Diese heißen Stellen können dann zu einem Verbrennen des Materials mit Therniorüekfederung und zu. den Entstehen von Löchern führen.. Eine weitere Schwierigkeit bei Beschichtung ei; aus pyr ο technischem Material iat, daß es entweder zu schnell brennt, um über die erforderliche Zeit hinweg Wärme zu liefern, oder so langsam brennt, daß die Wävmeeimvirkung und damit das Ma3 der Theraorückfederung an verschiedenen Stellen des Gegenstandes mit Therniorüokf ederung variiert. Die Erfindung sieht eine Heizvorrichtung zur Rückstellung eines Gegenstandes mit Theriuorückfederung vor, die ein thermisch leitendes Wärmeschild aufweist. Dieses Wärraeschild hat eine freiliegende Fläche, die bei Verwendung der

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Vorrichtung is Kor.ta'rt rait de;.: Gegenstand mit Theriaoruclrf ede- vvo ■ oder in der Nähe des Gegenstandes mit Theriiorückfederung liogt. An seiner an 3. ε rs κ Fläche iot es mit mindestens einer Seicht eine^ Materials versehen, das zur Teilnahme pui einer exothermen Reaktion veranlaßt werden kann.

Vorzugsweise iot dps .'^rmoschild an sein^ anderen Fläche, die bei Verwendung der Vorrichtung vom Gegenstand entfernt li'^i, mit einer Schicht, die aus einem Material gebildet i_t, das bei Erregung an einer schnellen exothermen Reaktion teilnimmt, und mit einer zweiten Schicht versehen, die aus eine^ /i^terial gehildet i^t, das an einer langsameren exothermen Reaktion teilnimmt.

Die Erfindung sieht ferner einer. Gegenstand mit Thernorückfeder.mg vor, der mit ein'^r Heizvorrichtung versehen ist. Sie i't durch ein thermisch leitendes Wärmeschild gebildet, das ->it eir--r Flüche in Kontakt mit dem Gegenstand oder in der H-Tne des Gege_.stands liegt und d-ⁿs mit seiner anderer Fläche mit mindestens einer Schicht eines Materials versehen iüt, d":s zur Teilnahme an einer exothermen Reaktion veranlaßt werde·, kann., die ausreichende Wärme erzeugt, um für eine Rückstellung des Gegenstandes mit Thermorückfederung zu sorgen.

Ferner sieht die ülrfindung ein Verfahren zur Rückstellung eines Gegen^V i.des mit Ther::iorückfederung vor, bei dem die; freiliegende Fläche des ther.nirioh leitenden Wärmesehildes einer Heizvorrichtung gemäß der vorangegangenen Beschreibung in eine Lage in Kontakt mit dem Gegenstand oder in der Nähe des Gegenstandes gebracht wird und die Heizvorrichtung erregt wird. Die Gegenstände mit 'ühermorückfederung, die gemäß der Erfindung mit der Heizvorrichtung versehen sind, schließen Gegenstände jeder Form für jeden Zweck ein, die aus. Material

mit Thormorückfederung hergestellt sind. Der Gegenstand mit • Thermorückfederung kann dabei häufig die Form eines Hohlprol'ils hoben, wobei der Begriff "Hohlprofil" eich, an dieaor

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Stelle auf alle Gegenstunde besieht, die über irgendein Teil •rückstellfähig sind. Br umfaßt also alle Gegenstände, die If wesentlichen von !zylindrischer Gestalt sind und deren Querschnitte rund, rechteckig öler in einer sonstigen Form vorgesehen sind. Ferner kann der Gegenstand- einen Querschnitt haben, der sich in Längsrichtung .ändert, der an einem. Ende schließt und der eins solche Forn: hr.ben "¹C-η η, da3'ein Teil des Gegenstandes nur eine Röhre "bildet, wahrerd ein anderer Teil des Gegenstandes mehrere Einzelröhre¹!"b 11:1 et.

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Außer in der Form von Eohlprofilen könriei; die Gegenständemit Thermorückfederun^ in der Form von beispielsweise Streifen, Bändern, Platten und Folien, Stöpseln und Stiften vorgesehen sein. Der Gegeast^r--i..l mit Thor^r.iorückfederunr kmm um ein Teil herum schrumpfbar sein, ο3er es kc.rji sich dabei um einen ausdehnbaren Gegenstand hrr.deln, der npcl- Ertrrirkunr von Wärme ein Loch verschließt, in das er eingesetzt worden it-t. Ferner können die Gegerbt Linde mit Therniorücicf ederung. Federn umfassen, wie sin bei r,v*iel erweise a'is der TJS Patentschrift 3 396 46o bekamt sind. Die Gegenstände mit Thermorückfedering können ferner verschiedene Einsätze enthalten, beispielsweise Lb'tmaose, Kitt und Fett, wie das aus den US Patentschriften 3 234 211, 3 297 Ö19 und 3 415 287 bekannt ist. Darüber hinaus kann der Gegenstand mit Thermorückfederung kombiniert fiasdehnbar und schrumpf bar sein. Durch die Vorrichtung £\e.\\.

der ulrfindung läßt sich also jede beliebige Ausführung eines Gegenstandes mit ¹I¹ horirorückfederung erwärmen.

Der Gegenstand mit Thor:noriickfederung konn aus jedem Material hergestellt werden, dem die Eigenschaft der Thermorückfederbarkeit verliehen werden kann. Ein übliches Ausgangsmaterial mit Thermorückf uhr un,'; iüt ein Polymerwerkstoff mit der .Eigenschaft entweder einer LOlastizitäts« oder Plastizitätsspeichorung. Geeignete Polymerwerkstoffe umfassen jedes Material, dan vernetzt werden kann, damit es die Eigenschaft einer Elast Izibätsspeicherung besitzt. Zu vernetzbaren Materialien ge-

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hörer die Polyolefine," beispielsweise Polyäthylen, Äthyleniviisohpol7'^rrnerer:, - beispielsweise VJischpolymeren von Äthylen, uni Vinylpcetpt un*3 von Äthylen und Äf'ylscrylat, Polyvinylhalogenide, beispielsweise Polyvinylchlorid., Polyvinylidenhe.iogenide, beispielsweise Polyvinylidenfluorid., Polyacrylate, Polyamide, beispielsweise iTylonpolye^ter, und 87-dere Stoffe wie zum Beispiel Polyurethane und Ionomerer;*

Des teil.·,?"■.'je ti: επ lisch leitende Wärmeschild an der Heizvor-. richtung -em. der Erfindung schütst die Oberfläche des Mat βίο rinls mit Th3r..;orückfederang an der Heizvorrichtung und verhindert die- Einwirkung zu großer Hitze an örtlichen Stellen des Material's mit Thermorückfederung als Folge der Entwicklung von Heißstelle-ii in der Schicht oier in den Schichten des erregbare:. Materials. Bei pyrotechnisehen Heizmaterialien können sich beispielsweise heiße Stelle»:·: bilder., die bei Fehlen eines -Schildes das"Material mit Thermorüekfederung unter Umstanden verbrennen und sogar durchdringen "können« Ferner ks.nn das Schild in bestimmten Fällen als Wärmeminderer wirken, der die durch die exotherme Reaktion erzeugte Po Wärme gleichmäßig über die Oberfläche des Gegenstandes mit Therxorüekfe&erung.hinweg verteilt*

In einem Ausfiiiirungsbeiapiel 4er .Erfindung hat das Wärme_ schild die gleiche allgeEieiaae Form wie der Gegenstand mit Therinorüekfederung., mit dem es verwendet wird. Bei einer

2b wärmeschrumpffcarera. Köhre beispielsweise hat das Schild einen Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesserder Röhre iüt., so daß das Schild eng um den Gegenstand mit Thermorückfederung paßt. Das Schild braucht nicht eng um den Gegenstand mit !!'hc-raorückfederun^ herum zu passen, ob-

^o gleich das Schild sich nahe genug an dem Gegenstand befinden muß, damit'der Luftspalt zwischen dein jücMld und dem. Gere-'istaiid den GegeuetHnd nicht von der Wärme isoliert, die d'irch die Heizvorrichtung erzeugt wird. Es iät natürlich wichtig, daii di:-s Schild eine solche Lage am Gegenstand mit J-'hor,;;o-

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rüc!:feder..n_o einnimt, daß es nie!., etwa im gleichen Abstand über die gesagte Fläche des Gegenstandes hinweg vom rückstellfähi^en Gegenstand befindet. Wenn beiscielewei.se ein' Röhrer, s el; ild über eine wärme.sc-.rumpf bare Röhre gesetzt wird, darf der Innendurchmesser des ScLiIdes nicht so viel größer als der Außendurchmesser des Gegenstandes sein, daß das Schild sich in Kontakt mit de;=: pchrumpfbaren Ge^enetand >n einir Stelle befindet und ar- ein^-r anderen Stelle so weit von ihm entfernt ict, daß vom ücl.ili auf den Gegenstand ¹IeI-ne Wärme übertragen wird. Im allgemeinen soll d?s Schild nur etwas großer als der wsrmcsclir.-.mpfbsre Ge£,e::^t^oJ.d sein, so daß es siclx leiciit über den Gegenstand setzen läßt.

Das Wärmeschild kann auch andere Former h::-bei, die Form einer Platte, einer Folie o^er eines Bandes, die bzw. das . in Kontakt nit de.τ. rückstellfähige^ Gegenstand gebracht wird oder um ihn herum gewickelt wird. Das Pnnd kann die Form eines lanzen Rechtecks oder eine Spiralform hrben, die beispielsweise durch wendeiförmiges Schneiden einer Röhre entsteht. Beim Auflegen eines Bandes auf einen racksteilfilhigen Gegen^'taxid kann das B°ud in jeder gewünceilten Weise gewickelt werden, beispielsweise in der Form einer Spiralwicklung.

Das Wärmeschild kann aus jedem geeigneten Werkstoff gebildet sein, der die Oberfläche des rücketeilfähigen Gegenstandes vor überbeißen Stellen des wärmeerzeugenden Materials abschirmt, das in der Heizvorrichtung Verwendung findet, und der den Wärmeübergang zum rückstellfähigen Gegenstand nicht ' verhindert. Zu geeigneten Werkstoffen, aus denen das Schild gefertigt sein kann, gehören Metallfolien., beispielsweise· Folien aus Aluminium, Kupfer, Messing und aus Beryllium-Kupfer-Legierungen. Ferner kann das .Schild durch Auftragen einer flüssigen Schicht entweder auf die Außenfläche des rüekstell-■ fähigen Gegenstandes oder auf die Oberfläche der Heizvorrichtung gebildet nein, wobei man die Beschichtung trocknen

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läiit. Zu solchen Flüssigkeiten' kennen sprühfähige !Jetalle, *wärmebestilncli.;e Anstriche ".sw. rehören. Die Anstriche können leltehde Materialien enthalten, obgleich es. mitunter lediglich" 'erforderlich" ist, daß das Schild Infrarotenergie übertrag·tv Das Wärmeschild k-_nn aus einem Material gebildet sein,-d?s schmilzt oder sich zersetzt, vorausgesetzt, daß es zunächst seine Abschir:!if\;nktion erfüllt.

Das Schild kenn' ferner °'i.s de:i verschiedensten wärmebeständiger- Polymerwerkstoffe.-: hsrgestellt sein, beispielsweise aus Polyamiden, aus Keramik:, aus Keramik mit Metallfüllstjffen uni a'-'S Glasleineii. Teile des Wärmeschil D.es können -in den Päll'.n aus nichtleitenden Stoffen gebildet sein, bei denen Teile des rückstellf einiger; Gegenstandes keiner Einwirkung von -.Yärrne ausgesetzt seih aollen.

Eine Seite des Schildes ist r.iit einem wärmeerzeugendea Stoff bedeckt, der erregt werdea kann, um an einer exothermen Reaktion teilzunehmen. Zu solchen wärmeerzeu^euden Stoffen gehören die a.-jv. der US Patentschrift 3 315 936 bekannten. Das Brennen bzv/. die Wärmeerzeugung soll schnell fortschreiten, so daß bei Zündung eines Teils des Stoffes alle anderen Teile des Stoffes schnell zur Entzündung kommen. Ein schnelles Fortschreiten der 'Wärmeerzeugung stellt eine im wesentlichen gleichförmige "Einwirkung von Wärme auf alle Teile des Gegenstanden während der Th^rrnorUckfederung sicher, und dabei wird der Nachteil eines zu langen Zeitaufwandes fUr die Einwirkung auf de._; r'ickstellflJhigeii Gegenstand vermieden. UIe Wärmeerzeugung muß dabei ausreichend Lange aufrecht erhalten bleiben, um eine vollständige Rückstellung des rUcknte.i I fähiger. Gegenstanden sicherzustellen. Das kann dadurch gewährleistet werden, daß eine Beschichtung aus einem wärmeerzeugenden Material mit zwei oder mehr Lagen verwendet wird. Bei einer Zweilagenbesciiichtung pflanzt 3ich die Wärmeerzeugung in der • einen Loge ncliriell fort, und in der «weiteti Lage wird Wärme relativ langsfi-u erzeugt. Bei. Verwendi.ing einer Vorrichtung

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mit zwei Lagen aus wärmeerzeugendem"Material pflanzt -sich die Wärmeerzeugung, die in einem. Teil der Vorrichtung in die Wege geleitet wird, schnell in einer La^:;e "fort, so daj in kurzer Zeit Wärme auf den gesamten rückst el !fähigen G-egehstand einwirkt. Mit der: Fortschreiten 'der Wärmyerzsugu'ng in der schnell brennenden Lage erfolgt ein Zünden der angrenzenden" langsam brennenden Lage, die da; η ausreichend lange Wärme erzeugt, um eine Rückstellung" des' Gegenstandes zu bewirken. Die Entzündung der gesamten Heizvorrichtung soll innerhalb sehr kurzer Zeit vonstatten geben, beis^ieloweise verzugsweise in weniger als einer Minute. Es versteht sich naturlich, daß die Zeit nicht entscheidend ist, weil die Wärmeerzeugung ■an verschiedener. Stellen des Gegenstandes eingeleitet werden kann, beispielsweise durch Entzünden verschiedener Teile der Heizvorrichtung mit eineai Streichholz. .Aus Zweckmäßigkeits-.. erwägungen ist es jedoch für den Eine at;:, in der Montage und im Außendienst wünschenswert, eine Heizvorrickt „mg zur Verfügung zu haben, die die Einleitung der Wärmeerzeugung nur an einer Ütelle erfordert,

Die La.;e, in der sich die Wärme schnell fortpflanzt, kr-nn eine solche sein, die durch Einwirken einer Flamme aktiviert wird, oder sie kann aus einem Material zusammengesetzt .sein, die durch Einwirkung von Wasser oder einem anderen chemischen Keagenz aktiviert wird,, um eine exotherme chemische Reaktion in die v/ege zu leiten. Beim Abbrennen pyrotechni-, schon Materials enthält die schnell brennende Lage, vorzugsweise einen Faserstoff, beispielsweise Zellulose, Kunstseide oder einen anderen brennbaren .Polymerwerkatoff. A.la besonders wirksam haben oi.oh Eapit.rhnndtuoh^r erwiesen, die mit Kaliumnitrat imprägniert sind. Indem die Querschnittsflache der Fasern klein gehalten un1 ein Material geringer Dichte verwendet wird, läßt sich die Breiingeschwindigkeit der Lage erhöhen. Üolchos Fasermuterial, mit anderen Worten Oberfläche, entzünde υ aich und liefert Wärme und unterstützt die Fortpflänzling der Entzündung des pyrotechnische!! Materials. Das

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Fasermaterial kr-nn rait dem pyroteohnischen Material imprägniert werde·-., indem es bei^i^lnweise in eine Lösung eingetaucht, besprüht oder angestrichen wird. Das Fasermaterinl wird normalerweise mit oxidierenden Substanzen imprägniert, beispielsweise Nitraten, besonders Natrium-, Kalium-, Barium- und Strontiumnitraten, Chlorateii, Perchloraten, Mangandioxid und Sc^warnpulverabstimmungen allgemein. Gegebenen falls kenn das Fasermaterial allein verwendet werden, wenn es schnell ßezrng ohne Flamme brennt.

Die langsam wärmeerzeugende lage k£.nn aus Stoffen zu^ gesetzt sein, di'5 denen in der schnell wärme erzeugen den lage vorhandener- ähnlich sind. Eine wirksame langsam brennende Lage ist Baumwolle enthaltenden Tuch, das mit Kaliumnitrat imprägniert iot. Eine langsamere Wärmeerzeugung läßt sich dadurch erreichen, daß das Material einer. Füllstoff oder einen sonstigen Stoff enthält, der ein schnelles Brennen oder eine schnelle Wärmeerzeugung verhindert.

Im allgemeinen ißt es wünschenswert, daß die langsamer brennende bzw. wärmeerzeugende Lage eine gewisse Strukturfestigkeit hat, wie sie beispielsweise durch Tuch, durch Metallgaze oder durch Glasfasern geliefert wird. Eine langsam brennende Lage erhält man durch Verwendung eines Tuchs mit einer kleinen Oberfläche, das beispielsweise eine große Fasergrüße und eine dichte Gewebestruktur hat. Geeignetes Tuch bzw. Fasermaterial umfaßt solche Fasern, die brennen, beispielsweise Baumwolle und Kunstseide. Metallgaze kann anstelle des Tuchs verwendet werden, und zwar entweder in der langsamer Oder der schneller brennenden Lage. Eine solche Gaze bildet einen ffärmeminderer, der Wärme langer ausstrahlt als daa Tuch..

Im allgemeinen soll die langsar.i brennende Lage die äußere Lage sein, wobei die schnell brennende Lage sich zwischen der langsam brennenden Lage und dem Schild befindet. Die langsam

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brennende lage hält im allgemeinen ihre Strukturfestigkeit langer bei, um damit das wärmeerzeugende Material in seiner Lage zu halten. Gegebenenfalls kann iedoch eine Materiallage," beispielsweise in der Form einer Folie, einer G-lasfaserga-ze oder eines Gewebes, um die äußere Lage der Heizvorricht.,->-.." herumgelegt wer den, so dai3 damit das schneller brennende 1.Ip- terial sich an der Außenseite der langsau brennenden Lage befinden kann und denn durch eine weitere Lage .in Lage ~ehplterx wird, die zur Ötrukturfestigkeit beiträgt. Ferner Ikxiji eine schnell brennende Lage verwendet werden, die ihre Struktiii¹-festigkeit beibehält.

Normalerweise werder die wärmeerzeugenden Stoffe mit de.;. Wärmeschild verbunden. Die Verbindung ksnn "mechanisch erfolge„, beispielsweise dui-ch Heften oder Nähen oder durch die Verwendung eines Klebers, beispielsweise.Weizenkleister oder ein wasserlösliches Polymer, beispielsweise Polyvinylalkohol.

Bei der Herstellung der Heizvorrichtung cexäß der ErfinJlun^. kann das Wärmeschild dadurch hergestellt werden, daß es zunächst um einen Dorn oder direkt um das Teil mit Ther:;iorückfederung herumgewickelt wird. Die Erfindung sieht natürlich auch Heizvorrichtungen in Form von Folien, Plstten und Bändern vor, und in diesen Fall istfeine Formgebung erforderlich. Nach der Herstellung des Schildes kann das wärmeerzeugende Material in den verschiedensten Formen aufgegeben werden. Bei Verwendung imprägnierten Tuchs oder imprägnierter Fasern zur Bildung der verschiedenen- Lagen des wärmeerzeugenden Materials kann das Tuch einfpch mit einem Binder imprägniert und um das Schild herumgewickelt werden. Alternativ kann das wärmeerzeugende Material in der Form einer Paste auf die Oberfläche des Schildes aufgetragen werden. Im allgemei- nen kenn man jede beliebige Art der Herstellung der Heizvorrichtung benutzen, die verschiedene Materiallagen hat.

In einem anderen Auüführungsbeisjricl können der Gegenstand

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nit Therr^orückfederung und dio Heizvorrichtung eine Binheit bilie„. Das wird dadurch erreicht, da3 die Heizvorrichtung über de/, rlickstellba.reja. Gegenstand gels^r-;t uni dis bellen Teile -.it einem Kleber verbunden werden, wenn die Heizvorrichtun~ ^rr„,rcl einen Reibschluß nicht am rli elco teilbaren Gegenstand gehalten werden kenn. Ferner ~k.,::,in der Gegenstand mit Thor.;.or'iclrfederung ausgedehnt werde;",- so dp 3 er in Kontakt mit de..i vVänJe.-i der Heizvorrichtung gelangt. Beispielsweise wird in einer;: Verfahre:, zur Herst el.¹, un··; wärmsschrumpfbarer Röhrst zunächst die Röhre stranggepreßt, und denn wird die Röhre unter Einv/irkun_o von ffärme und Druck innerhalb der Röhre au-sgedehnt. Kino rückjtellbare Röhre mit einer einstückig 9.nfc-efor'"flten^: Heizvorrichtung kann'dadurch gebildet werden, daß eine röhrenförmige Heizvorrichtung an der Spritzdüse gebildet wird, die zum Strangpressen der Röhre mit "Therr:orückfederun;¹· verv/en3et wird. Anschließend wj rd di:; Röh^e gegen dio I^nerrwai.i der r'Jhi-enförmigen Heizvorrichtung ausgedehnt.

Bei Verwendung der Heizvorrichtung ,-reni. der ürfindun^; braucht lediglich die Vorrichten:; mit ihrem Schilrl in Kontakt mit dem

Zo GegeniJt-· nd mit Thor^orünkfederang cJer in die Rahe des Gegenstfi/.derj gebracht zu werden. Dann wird die Wärmeerzeugung unter üJin7,'ir>un;; einor tfl^mme in die V^ege geleitet, beispielsweise durch ein 'Streichholz, oder durch die Zugabe ei.nor chemischer; Substanz, die bewirkt, da.7, die Heizvorrichtung einer ezothorrae.i Reaktion unterzogeii v/ird. Ein Vorteil der Vorrichten; gem. der lilrfirHung iot, daß, nachdem dio Reaktion einrnel eingeleitet ist, nichts weiter zu tun ist, um damit die Arbeitskraft, die den Gegenstand mit Theruiorückfederung ansetzt, für andere Arbeit freizusetzen. Beim Arbeiten mit einer offenen Flamme unter Verwendung eines Lötbrenners iat mindestens eine Arbeitskraft zur Bedienung de3 Lötbreimers erforderlich,' und zv/ar für die gesamte Zeitdauer, die benötigt wird, tairi der Gegenstand seine Therrnorückfederung ausgeführt hat.

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Im allgemeinen iⁱt es wünschenswert, da? die schnell brennende läge des wärmeerzei.genden ZweilrigeiamFterials ge.::, der Erfindung dia iet, in der die Wärmeerzeugung zuerst eingeleitet wird. Das läßt sich ohne weiteres bewerkstellige!:, auch wean die schnell "brennende Lage sie¹' ^v.isclien dem Schirm unl der langst..i brennende""- Lage befindet, indem der Initiator an einein Rand der Heizvorrichtung angele et wird, wo die schnell wormeerzeu-er.de Lage freiliegt. Darüber hinaus können andere Anordnungen eingesetzt werden, beispielsweise Zünder oder freiliegende Bereiche an verschiedenen anderen Stellen der Heizvorrichtung,, ivz sicherzustellen, da.3 der Initiator sich in Kontakt Tiit der schnell brennenden Lage befindet.

Dis folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Dabei sind alle Prozentzahlen auf das G-ewioht bezogen, wenn nicht etwas anderes an^egebe-i iit.

BEISPIEL 1

Kino einzige Lage a^Tw Aluminiumfolie wurde um eLner. Dorn mit einem Durchmesser von 22,1 ram gewickelt und dann mit drei Lageu einschichtigen gebleichten Pa_; iertachs in einer Sf.ivke von ca, o,2 mm bedeckt, das unter de;.i HanJelsnamen "Crown Manu Towel" im Handel erhältlich ist. Dem folgte eine Lage bestehend a is einer Mischung aus 7o yi> Kunstseide und 3o ^ Baumwolle mit einem Gewicht von ca. 272g/qm, einer Stärke von ca. o,53 mm mit ca. 28 Ündstücken pro Zoll und 14 Schüttenschlägen pro Zoll, im Handel erhältlich unter der Bezeichnung "Windjammer¹¹— Tuch, das in das folgende Grer,;iech eingetaucht worden iüt:

Kaliumnitrat: 13 $>

Tapetenkleisten 4 f» (ffeizenkleiater) Wasser; Rest

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Nach Troclmen in einem Liiftumwälzofen wurde das Aggregat vom Dorn abgenommen "und über ein Röhrenstück mit der Bezeichnung TCS-.35o gesetzt, im Handel erhältliche w^H.rme schrumpf bare vernetzte Polyäthylenröhren mit eine^ Innendurchmesser von 2o,32 min, die einen Kittklober enthalten, der die Innenfläche beschichtet. Eine 1o2 mm-lanje Probe wurde über einer. Dorn mit einen Durchmesser von 12,7 nun gesetzt und an einem Er.de mit eine™i Zündholz entzündet. Dia Entzündung über die Län^e von 1o2 mm erfolgte innerhalb von 15 Sekunden, das Brennen des Tuchs setzte sich 2 Minuten l&ng fort. Die größte Temperatur im Kitt wurde mit 125 0 ermittelt, lach Entfernen der Folie uncl des Restes wurde festgestellt, daß die Röhre sauber und unverbrannt war und fest auf den Dorn geschrumpft war.

BEISPIEI 2

Proben aus vierschichtigem ungebleichtem Pppiertuch mit einem Gewicht von 68 - 1o2 g/qm, im Handel erhältlich unter der Bezeichnung "Kimtowel", und eines Tuchs aus 1oo $ Baumwolle unter der Bezeichnung "Huck Towelling" der Firma Gannon mit einera G-ewicht von 17o - 2o4 g/qm wurden in das folgende Gemisch getaucht:

Kaliumnitrat: 15 i°

handelsübliche Matriumsilikatlösungj 8 <fi (41° Be)

Die iiberschußlösung wurde sanft herausgedrückt, und die Prob'en wurden in einem Luftumwälzofen getrocknet. Die Zusammensetzungder Proben war etwa wie folgts

Papier; 6o φ Papier

4o it Getrocknete Lösung

Tuch: 7o φ Tuch

3o °ß> Getrocknete Lösung ,,

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Aus in der folgenden vieise geschieht.ete~. Lage v^rde ein Aggre-jat hergestellt:

Aluminiumfolie
Tuch {imprägniert)

f 82 i-r (,imprägniert)

■ ■ Tuch (imprägniert)

Fasergl:^:J3 Fenttergaze

Dieses Aggregat wurde um eine wärmeschrumpfbare Rötire der in , Beispiel- 1 verwendete;: Type herumgewickelt,*^:V.?bei die Folienseite innen lz.g und die Ränder miteinander" verheftet wurden. Die Röhre wurde auf einen Dorn geschoben, und nach der Zündung erfolgte ein Brennen für die Dauer"von etwa 2 Minuten. Die radgestell te Röhre war sauber im JL unverbrannt und war fest um den Dom herum geschrumpft.

Diese Βεΐβχ ic] c dienen ledi/lidi zur Veranschav.licLur.^· der Erfindung, ooller^ also de:_ Umfang der Erfindung in keiner Weise begrenzen. Sowohl der rLLchxtollfühige Gegenstand pI-j nach- die wärmeerzeugende Vorrichtung kömien im wesentlicher 3ede gewünschte Forn: haben. Ferner können die versdi.ieder.eten Wer'xstoffe für drs Schild verwendet werden·. Voraussetzung' iet lodi^lich, dal diese Sdiildwer/.etoffe ein Brenner, dee IVIaterirls mit Therraoruckfederang verhindern, und zwar nie Folge von heizen Stellen in de;d wärme er sc-ugenden Material. Eine einsige Lage eines wöimeerzeugenden liaterials jeder beliebigen Art kann verwendet werden, obgleich die Zweilngenkonstruktion eine gate Möglichkeit zum Erzielen der gewünschten Brenneigeiischcfteii ergibt. Entsprechend kann es sich bei deai wärmeerzeug.enden Material um jedes Material handeln, das ausreichend Wärme erzeugt, um eine Rückstellung des Teils mit Ther- morückfederung zu bewirken.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Heizvorrichtung für die- Rüeinstellung eines Gre-^enstarides · mit l'hermoryckfederung, wobei eine unabhängige Wärmeouolle vorgesehen ist, di'■ dir Temperatur des Gegenstände^ in einen M«Se ?,u erhöhen verap?, das genügt, um d"l^m Hück": tel3 un" zu bewirke-:, rber nicht ^er.üpjt, um den Te-"e,'iöt°r.d t\: p,o/_Hcii';e_i, ncch Patent «. . (Patentanmeldung P 17o4 2^4.1), dadurch fekennzoichnet, daß dij Heizvorricl.t.n;; ein thernioc-'- Isiterdeo Wärmeschild mit einei" fre:1ί:;;ρ/.^Λθ:ι Flache umfaPt, die bei Verwendung; der Vor— richten?/ in Kon^!;^riLt mit den G-e"'e^st'i;id mit Th3r...orückfeder^n.'r steht öler sich in der Nähe des G-egenctandes mit l'hor-.-or'.i.nrfederunr befindet, wobei die Heizvorrichtung an ihrer ^r-lere^i Oberfl^;icho mit minienteris einer Lav'e eines Moterials versehen i^t, das zur Teiln/hmc an einor exo— th'.rT.e.-i Reaktion aktivierbar i.t.

   n,..ch Aaf.^ruch 1, dadurch gekennzeichnet, de..', d«s v/ärmescl".ild nn seiner anderen Oberflänhfi mit R'ti'.-r JjPi-.e n-.F eine; Hfterlal, das bei Aktivi.erun ·; au ein^.r schneller exothermen Reaktion teilnimmt, und mit ein or svelte-. La,^f;e auis einem Material versehen ist, das an einer l^ngnamere.! exothermem Reaktion teilnimmt.

   Hoizvorri cht in_r^ η .'ich Anspruch 2, dadurch geker:nzelchnot, da 2 dio z/.ei-te Lage vom Wärme π oh ill weiter entfernt ling

   14. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekorinzQichnet, daß das Wärmeschild dfe Form einer Röhre hat. ^:

   5. Heizvorrichtung nach Anbruch 4, dadurch gekennzeichnet, da'.; die äußere Überfläche der Röhre mit der aktivierbaren Lage versehen iat_e

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   β» Heizvorrichtung n-°.cl; einer;: der Ansprüche 1 -> 3» drdu^ gek-2rnz-3ichnst, daß das Wärmeschild.- die Fo^m ein-r Polio, e^;n:r Platte oder eines "Bandes Vu\t,

   7. Heizvorrichtung nach eine;;i der Ansprüche 1 - 6,· dadurch gekennzeichnet, da3 d^as Wärmeschild einen-oder mehrere thermisch nicht leitende Abschnitt^ umfa£t.

   ti. Heizvorrichtung ncch eine.:, der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine äußere Decke aus eine . wär~ niebeständigen Material zum Verleihen einer Strukturfestigkeit umfaßt.

   9· Heizvorrichtung nrc¹: einen der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daS die Lage ο 5 er die Lager- a-'s aktivierbar en Material am v/ärm_schild befestigt sind.

   1o. Heizvorriaht.,rn- nach Aricpruoh ^j dadurch-gekennzeichnet, daß die Lagen durch einen Kleber befestigt sind.

   11. Heizvorrichtung naci; Anspruch M, dadurch gekennzeichnet, da;.; die La?-en durch Heften oder Nähen befestigt sind.

   12. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1—11, dadurch gekonnzeichnet, daß das Schild eine fietallfolie umfaßt.

   13. Heizvorrichtung nach Anspruch 12,"dadurch gekennzeichnet, dai.> es sich bei dem Metall um Aluminium, Kupfer, Messing oder ein« Beryllium-Kupfer-Legierung handelt.

   14·. Heizvorrichtung nach ei.neia der Ansprüche 1 - 11, dadurcl·. gekennzeichnet, daß das Schild einen teiuperatiirbest-indigen Polymerwerkstoff umfaßt.

   15. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild Keramik, Keramik mit Metallfüllung oder Glaaleinen umfaßt.

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   16..Heizvorrichtung nach einer;, der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, dai. die Lage oder jede Lage einen Faserstoff umfaßt.

   17. Heizvorricbtun/r n-?ch Ansp?-*· c"~ 16,. dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff mit einem aktivierbpren Material irpr!?'^vniort ist.

   1P. Heizvorrichtung; n.cch Anspruch 16 oder 17, dadurch gele on η zeichnet, da.?- es siel: bei den Faserstoff um ein Zelluloseraaterial handelt.

   19. Heizvorrichtung n? cn Anspruch "16 oder 17, dadurch gekannzeichnet, daß der Faserstoff Metallgaze oder Glasfaserinaterial ist.

   2o. Heizvorrichtung noch einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage oder iede Lage aus aktivierb-?re.:. Material eine Verbindung umfaSt, die bei Entzündung zur Ausf "ihrumg einer exotherrren Reaktion mit Sauerstoff fähig i3t.

   21. Heizvorrichtung n^.ch Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, da.2 es sich ^ei dem aktivierbaren Material um ein Nitrat, ,ein Chlorat, ein Perchlorat, um Mangandioxid oder um eine Schwarzpul.ververbindung handelt.

   22. Heizvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierbare Material Kaliumnitrat ist.

   25. Heizvorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daS die Heizvorrichtung eine langsam brennende Lage umfaßt, die einen Faserstoff kleiner Oberflächer aufwei.pt, welcher mit einem Oxidationsmittel imprägniert iat, und daß die Heizvorrichtung ferner eine hochgradig brennbare Lage umfn.?.t, die einen Faserstoff groi3or Oberfläche auf-

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   weist, welcher mit einem Oxidationsmittel imprägniert ist.

   24. Heizvorrichtung no.Gh Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff großer Oberfläche ein Baumwolle enthaltendes Tuch ist und daß der faserstoff geringer Oberfläche Papier ist.

   25° Heizvorrichtung· nach, einem der Ansprüche 1 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß die exotherme Reaktion eine durch das Zusetzen eines chemischen Reaktionsnittels auslösbare Reaktion ist»

   26. Heizvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Reaktionsmittel Wasser ist»

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